[发明专利]一种多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂方法及装置

权利要求书

1.一种多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂方法，其特征在于：在冲砂闸(2)与溢流堰(1)之间设拦石透水导砂墙(5)，将较大粒径的块石拦导在溢流堰(1)一侧，在水动力作用下排泄至下游，水和泥沙穿过该拦石透水导砂墙(5)，泥沙通过冲砂闸(2)排泄至下游，水流通过进水口(3)进入引水发电系统，从而实现对河道水流中石、砂、水的疏导分隔，使石、砂、水各行其道。

2.根据权利要求1所述的多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂方法，其特征在于：所述拦石透水导砂墙(5)平面轴线顺河势呈弧线布置，起点接冲砂闸(2)与溢流堰(1)之间的隔墩前缘，终点至河道岸坡，对进水口(3)和冲砂闸(2)形成拦石保护屏障。

3.根据权利要求1所述的多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂方法，其特征在于：枢纽布置方式为：根据河势及地形地质条件布置进水口(3)、冲砂闸(2)、溢流堰(1)或泄水建筑物及连接坝段(4)，在冲砂闸(2)与溢流堰(1)之间设拦石透水导砂墙(5)；溢流堰(1)堰顶高程与正常蓄水位平齐h1，冲砂闸(2)孔口底高程与原河床平齐h2，进水口(3)底高程h3介于两者之间取h2+(0.2～0.4)×(h1-h2)，拦石透水导砂墙(5)墙顶高于溢流堰(1)堰顶高程0.5m～1.0m。

4.一种采用权利要求1-3中任意一项所述方法形成的多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂装置，包括溢流堰(1)、冲砂闸(2)、进水口(3)及连接坝段(4)，其特征在于：在冲砂闸(2)与溢流堰(1)之间设拦石透水导砂墙(5)，所述拦石透水导砂墙(5)平面轴线顺河势呈弧线布置，起点接冲砂闸(2)与溢流堰(1)之间的隔墩前缘，终点至河道岸坡；所述拦石透水导砂墙(5)的墙体结构包括墙体基础(7)和墙身(12)，其中墙体基础(7)采用大体积混凝土结构，墙身(12)采用高强度抗冲耐磨钢筋混凝土结构，在墙身(12)靠近溢流堰(1)一侧设有护面钢板(8)及吸能橡胶垫板(10)，在墙身(12)上布置有透水进砂孔(6)、拦石格栅一(9)和拦石格栅二(13)；其中，透水进砂孔(6)采用圆孔或矩形孔，依孔径大小相间布置，或者呈多列纵列平行布置；所述拦石格栅一(9)为多格方框结构，设置于墙身(12)上部并位于透水进砂孔(6)上方，所述拦石格栅二(13)为田字格结构，按纵列与透水进砂孔(6)相间布置，或者布置于透水进砂孔(6)内；所述拦石格栅一(9)和拦石格栅二(13)的框格结构采用型钢构成。

5.根据权利要求4所述的多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂装置，其特征在于：所述透水进砂孔(6)的下部孔口小于上部孔口，其中，矩形孔孔口宽1m～1.5m，高0.8～1.2m，圆孔直径0.1～0.3m；所述拦石格栅一(9)和所述拦石格栅二(13)的格栅孔尺寸小于0.1m×0.1m；在墙身(12)上透水进砂孔(6)、拦石格栅一(9)和拦石格栅二(13)的孔口总面积S大于进水口(3)面积S1及冲砂闸(2)过水面积S2之和的2倍，即S＞2(S1+S2)。

6.根据权利要求4所述的多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂装置，其特征在于：所述墙体基础(7)两侧均设计为斜面，坡度1:0.2～1:0.75。

7.根据权利要求4所述的多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂装置，其特征在于：所述透水进砂孔(6)的孔口边缘采用弧线，孔身为斜坡，坡度5％～10％。

8.根据权利要求4所述的多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂装置，其特征在于：所述护面钢板(8)设置在墙身(12)面层，所述护面钢板(8)采用锚筋(11)锚固在墙身混凝土里并与墙体钢筋焊接，所述护面钢板(8)与混凝土之间设置吸能橡胶垫板(10)以吸收消减部分砂石撞击能量；所述护面钢板(8)、吸能橡胶垫板(10)及墙面(12)之间采用密封胶粘结。

9.根据权利要求4所述的多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂装置，其特征在于：所述冲砂闸(2)冲砂排砂时形成的冲刷漏斗坡度为1:3～1:7，电站进水口(3)布置在冲刷漏斗范围之内。